Interaksi Mikotoksin dan Mikrobiota Usus

Mikrobiota Hewan Ruminansia: Pemain Kunci dalam Degradasi Mikotoksin

Memang, meskipun transformasi DON menjadi DOM-1 oleh mikrobiota babi telah dikarakterisasi, degradasi tersebut kurang efektif atau terjadi di bagian akhir usus dan ekskreta, yaitu, sebagian kecil toksin yang tidak diserap di usus halus. Alasan utama ketertarikan pada degradasi mikroba mikotoksin pada ruminansia adalah karena transformasi terjadi di rumen, sebelum penyerapan mikotoksin di usus halus. Akibatnya, spesies ruminansia termasuk di antara spesies hewan yang paling resisten terhadap DON, sedangkan babi adalah yang paling sensitif.

Disbiosis Usus: Implikasi bagi Kesehatan

Apa pun mekanisme yang terlibat dalam efek mikotoksin pada mikrobiota usus, konsekuensinya mengubah keseimbangan populasi, yang dapat menyebabkan disbiosis. Perubahan status kesehatan yang sesuai dengan perubahan ini dapat menyebabkan translokasi bakteri dan timbulnya penyakit menular. Disbiosis juga dianggap memainkan peran kunci dalam beberapa penyakit kronis pada manusia, termasuk kanker kolorektal, diabetes, dan penyakit degeneratif sistem saraf.

Mengungkap Mikotoksin: Memahami Metabolit yang Terselubung

Istilah “mikotoksin terselubung” digunakan untuk mengkarakterisasi metabolit mikotoksin yang berasal dari tumbuhan, terutama bentuk terkonjugasi glukosa dan sulfat, dari DON, toksin T2, dan ZEN. Kata terselubung digunakan untuk menyoroti sekuestrasi metabolit ini di dalam vakuola sel tumbuhan, yang mengurangi fitotoksisitasnya. Secara lebih luas, “terselubung” juga sering digunakan untuk mikotoksin terkonjugasi yang terbentuk di jaringan hewan. Karena bentuknya yang telah dimodifikasi, mikotoksin terselubung tidak terdeteksi ketika senyawa induknya diukur menggunakan teknik analitik konvensional.
〈Artikel Terkait: Pengaruh DON dan antidot terhadap ekspresi mRNA pro-inflamasi pada ayam broiler 〉

Strategi Melawan Mikotoksin: Degradasi Sebelum Penyerapan

Pengamatan terhadap de-epoksidasi anaerobik DON menjadi DOM1 pada spesies ruminansia membuka pintu bagi berbagai strategi pertahanan terhadap mikotoksin yang bertujuan untuk mendegradasi mikotoksin sebelum diserap di usus, menggunakan mikroorganisme murni atau enzim yang ditambahkan ke pakan.
〈Artikel Terkait: Solusi Enzimatis untuk Mikotoksin 〉

Peran Mikroba dalam Degradasi Mikotoksin

Penghalang Usus: Mekanisme Pertahanan Terhadap Patogen

Beberapa patogen dapat berkembang di usus, dan beberapa di antaranya dapat menembus sawar usus dan menyerang tubuh. Pertahanan terhadap patogen, yaitu efek sawar usus, merupakan hasil sinergi dari tiga mekanisme/sawar komplementer: (1) sawar mikrobiota yang dibentuk oleh mikroba non-patogen yang mengkolonisasi usus; (2) sawar fisik-kimia yang dibentuk oleh sel epitel dan sekresinya; dan (3) sawar imun yang dibentuk oleh GALT. Perubahan fungsi sawar usus menyebabkan infeksi mukosa atau translokasi bakteri dan produknya, yaitu pola molekuler terkait patogen, ke seluruh tubuh. Interaksi antara mikotoksin dan mikrobiota usus telah terungkap sejak awal. Beberapa perbedaan sensitivitas pada spesies hewan yang berbeda dijelaskan oleh efek perlindungan mikrobiota terhadap toksisitas mikotoksin. Efek ini dikaitkan dengan degradasi molekul menjadi metabolit yang kurang toksik dan pengurangan penyerapan mikotoksin dalam pencernaan. Karakterisasi mikroba yang terlibat dalam reaksi-reaksi ini memungkinkan pengembangan probiotik, dan beberapa probiotik yang saat ini dijual berasal langsung dari flora pencernaan hewan. Seiring dengan efek menguntungkan mikrobiota terhadap toksikokinetik mikotoksin, efek negatif baru-baru ini ditunjukkan dalam bentuk hidrolisis mikotoksin terkonjugasi/terselubung. Hidrolisis ini, yang juga terkait dengan keasaman lambung dan enzim pencernaan, menyebabkan pelepasan mikotoksin di saluran pencernaan, yang, ditambah dengan bentuk non-terkonjugasi, berkontribusi pada toksisitas keseluruhan makanan dan pakan yang terkontaminasi.